Kragarm Konstruktion < Maschinenbau < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 17:31 Sa 28.04.2007 | | Autor: | boba |
| Aufgabe | Ein Kragarm zur Übertragung einer senkrecht wirkenden Kraft in ein Fundament soll berechnet und konstruiert werden.
Vorgabedaten:
-Aufbau des Arms aus Quadratrohrelementen 10x10x1,25mm. Es dürfen maximal 8m Rohr eingesetz werden.
-Einleitung der senkrecht wirkenden Kraft über einen Flachstahl 30x10mm
-Anschluss an die vorhandene Anschlussplatte mit Flachstahlelementen 30x10mm
Arbeitsumfang:
-Erarbeitung einer Konstruktion dargestellt durch fertigungsgerechte Zeichnungen
-Berechnung der Versagenskraft, des Gewichtes und der Fertigungszeit
Nach der Herstellung wird mit dem Kragarm ein Schadenseintrittsversuch durchgeführt.
[Dateianhang nicht öffentlich]
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Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Hallo an alle,
bei uns an der fh führen wir unter den Ingenieur-Studenten einen kleinen Wettbewerb durch. Ziel ist es einen Kragarm zu bauen, der möglichst viel Kraft verträgt.(Kragarm hat bei einer Durchbiegung von 100mm oder vorzeitigem Bruch versagt)
Jetzt brauche ich eine Konstruktion die möglichst Stabil ist.
Der Nutzbare bereich für den Anschluss des Kragarms an die Anschlussplatte beträgt 150x164mm (bxh)
Ich wäre sehr dankbar für jede art von Vorschlägen. Es folgt noch eine kleine Skizze zur besseren Vorstellung.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 16:50 So 29.04.2007 | | Autor: | Loddar |
Hallo boba,
![[willkommenvh]](/images/smileys/willkommenvh.png "[willkommenvh]") !!
Eine Skizze wäre hier wirklich mehr als hilfreich. Wie soll denn der Kragarm ausgerichtet sein: vertikal (als Kragstütze) oder horizontal (als "klassischer" Kragträger)?
Und die zur Verfügung stehende Anschlussfläche beträgt lediglich $150 \ [mm] \times [/mm] \ 164 \ [mm] \text{mm}$ [/mm] ?
Mein Vorschlag wäre hier die Ausbildung eines Fachwerkes mit 4 Eckstielen.
Alternativ zum klassischen Fachwerk mit den gelenkigen Anschlusspunkten kann man auch die einzelnen Stäbe biegesteif miteinander verbinden. Dabei könnte man dann auch auf diagonale Verstrebungen verzichten (Materialersparnis).
Gruß
Loddar
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 17:28 Mo 30.04.2007 | | Autor: | boba |
hallo,
ich habe mal eine skizze fertig gemacht. ich denke das wird so einiges erklären. er werde noch die tage meine ersten berechnungen hochladen.
das problem an dem ganzen system ist der lange arm mit der kleinen anschlussfläche.
laut den ersten berechnungen müsste der kragarm so etwa 150kN verkraften. ob es stimmt ist eine andere frage.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 14:16 Di 01.05.2007 | | Autor: | Stoiber |
Ich finde aber das 150 kN doch ein bisschen viel ist. Schon nur so alleine von der Vorstellung.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 09:12 Mi 02.05.2007 | | Autor: | Loddar |
Hallo boba!
Ist die Kragarmlänge mit [mm] $l_k [/mm] \ = \ 1000 \ [mm] \text{mm}$ [/mm] festgelegt?
Und sollen das in der Skizze oben und unten (Zugstab bzw. Druckstab) jeweils ein Profil [mm] $\text{QRo 10 x 10 x 1.25 mm}$ [/mm] sein?
Um hier mehr Stabilität bzw. Tragwirkung zu erzielen, würde ich jeweils zwei Profile in leicht konischer Anordnung vorsehen.
Und noch steifer wird der Kragarm, wenn man zusätzliche Füllstäbe anordnet [mm] ($\rightarrow$ [/mm] Verkürzung der Knicklänge).
Wie hast Du denn die rechnerische Tragkraft ermittelt?
Gruß
Loddar
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 10:55 Do 03.05.2007 | | Autor: | boba |
Hallo Loddar,
die länge des Kragarms ist vorgabe.Vorgabe ist auch das
quadratrohr mit den maßen 10x10x1,12mm.
Das mit den 150kN war nur ein richtwert des Professors. Um diesen wert wirklich ansatzweise zu erreichen, müsste man noch verstrebungen anbringen.
da happerts bei mir noch. ich weiß jetzt nicht wo ich am besten verstrebungen anbrigen sollte.
das problem ist ja immer noch das dadurch entstehende eigengewicht.
für heute ist erst einmal ein treffen mit der gruppe angesetzt, vielleicht kommen sinnvolle ideen zusammen.
gruß
boba
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 11:31 Do 03.05.2007 | | Autor: | Loddar |
Hallo boba!
Was für ein Stahl soll denn hier verplant werden? Ich habe das mal mit S 235 (St 37) überschlagen.
Und da erscheinen mir die 150 kN auch sehr hoch. Denn alleine die aufnehmbare Normalkraft (ohne Stabilitätsbetrachtung) für das genannte Profil beträgt mit einer Querschnittsfläche von $A \ [mm] \approx [/mm] \ 42 \ [mm] mm^2$ [/mm] lediglich:
[mm] $N_{R,d} [/mm] \ = \ [mm] \bruch{f_{y,k}}{\gamma_M}*A [/mm] \ = \ [mm] \bruch{240 \ \bruch{N}{mm^2}}{1.1}*42 [/mm] \ [mm] mm^2 [/mm] \ = \ 9160 \ N \ [mm] \approx [/mm] \ 9.16 \ kN$
Die Anordnung der evtl. Verstrebungen bietet sich in den Drittels- oder auch Viertelspunkten der Stäbe an.
Gruß
Loddar
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 22:17 Do 03.05.2007 | | Autor: | boba |
Hallo Loddar,
ich stelle morgen mal meine neuste konstruktion ins forum. wie gesagt das mit den 150kN war nur ein wert vom Professor. inwiefern dieser passt ist eine andere frage.
noch ein hinweis zu meiner skizze:
das was ich dort eingezeichnet habe, ist nur eine möglichkeit unter vielen(außerdem nur das grobe konstrukt). die vorgaben die wir haben: kraft greift bei einer länge von 1000mm ab der Anschlussplatte an. und die größe der anschlussplatte ist vorgegeben. höhe 150mm und breite 174mm, wenn ich mich jetzt nicht irre.
gruß
boba
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(Antwort) fertig | | Datum: | 20:26 So 06.05.2007 | | Autor: | hEcToR |
Ich weiss ja nicht ob ihr die Teile auch zerschnippeln dürft, daher mal der Vorschlag unter der Hand, da ihr dann ja auch bruzeln (Schweißen) müsstet.
[Dateianhang nicht öffentlich]
Grüße aus Dresden
hEcToR
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 16:50 Mo 07.05.2007 | | Autor: | boba |
hallo,
ich finde deine idee richtig interessant. ich werde mal versuchen, ob ich mit hilfe deiner zeichnungen ein papemodell bauen kann.
deine zeichnung müsste erfolg haben. hast du mal grob überschlagen, was dein kragarm maximal hält. (stahl: st37)
danke
boba
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 12:23 Di 08.05.2007 | | Autor: | hEcToR |
Nö, hab ich nicht, wolltest du nicht eigentlich nur einen Vorschlag??
Wichtig ist in meinen Augen nur, soviel "Masse" wie möglich in die Flansche zu bringen und den Steg gegen Beulen zu sichern, war ja noch n bissel was vom Q-Rohr übrig. Durch die Anpassung an den Momentenverlauf kannst du in nicht so hoch beanspruchten Gebieten "Masse" sparen.
Grüße aus Dresden
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Moin boba!
Im Prinzip bist Du ja schon auf dem richtigen Weg und möglicher Weise auch schon fertig mit der Kiste?
Das Entscheidene ist, daß der Kragarm möglichst als Bauteil gleicher Randfaserbeanspruchung ausgelegt (Parabelfeder oder Dreiecksfeder) wird um Material zu sparen bzw. mit einer bestimmten Materialmenge höchstmögliche Festigkeit zu erreichen. hEcToRs Vorschlag ist ideal gesehen eine solche Dreiecksfeder, die zum Zwecke der Krafteinleitung natürlich zu einem Trapez umzugestalten ist, wie hEcToR das schon skizziert hat. Die Konstruktion als Fachwerk ist auf jeden Fall sinnvoll, wenn der Träger nur mit Hohlprofilstäben gebaut werden soll.
Und nun zu meinem eigentlichen Hinweis:
Die Berechnung eines Bauteils gleicher Randfaserbeanspruchung läuft über den Elastischen Volumennutzungsgrad. Bevor ich hier nun das ganze Thema ausbreite, stelle ich einfach mal eine meiner Hausaufgaben von letztem Sommersemester zur Verfügung, in welcher ich so eine Rechnung für einen Kragbalken mit einfachem Rechteckquerschnitt durchgeführt habe. Das pdf hänge ich hier an (siehe unten). Die Rechnung müßte nun natürlich auf Deine Hohlprofile und Belastung zugeschnitten werden. In meiner Aufgabe ist der Träger mit einem Biegemoment und einer Einzellast beaufschlagt.
Ich hoffe es hilft Dir weiter. Gruß, Marx.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: pdf) [nicht öffentlich]
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Ich arbeite an derselben Aufgabe und ich hab eine Frage zur Schweißnahtberechnung. Und zwar kann der obere Stab als reiner Zugstab angenommen werden?
Oder muss ich Biegung, Torsion, usw. auch einrechnen?
Habt ihr Ideen die Kraftausleitung zu verbessern?
Eine Korrektur (Erweiterung) in der Aufgabenstellung: Die Vierkantrohre haben die Abmaße 10x10x1,5mm und werden an ein Flachstahl (10mm stark) angeschweißt.
[Dateianhang nicht öffentlich]
Aw = 60 mm² Schweißnahtfläche
[mm] \sigma[/mm] zul = 216 [mm] \bruch{N}{mm²} [/mm] in der Schweißnaht.
vielen dank schonmal!
Alex
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: GIF) [nicht öffentlich]
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 12:20 Sa 23.06.2007 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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